به نقل از «ایسنا»

مغز انسان میلیون‌ها سیناپس خاموش دارد

تاریخ انتشار: ۱۳ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۵۲۹۳۶۵

محققان دانشگاه ام آی تی در مطالعه اخیرشان اظهار کردند مغز بزرگسالان حاوی میلیون‌ها سیناپس خاموش(silent synapses) است.

به گزارش ایسنا و به نقل از تی ای، تا همین اواخر تصور می‌شد که سیناپس‌های خاموش تنها در مراحل اولیه رشد مغز و زمانی که به مغز در جذب اطلاعات جدید کمک می‌کنند، وجود دارند. با این حال، جدیدترین مطالعه ام آی تی نشان داد که حدود ۳۰ درصد از تمام سیناپس‌ها در قشر مغز موش‌های بالغ، خاموش هستند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

دانشمندان همچنین دریافتند که این سیناپس‌های خاموش تا زمانی که برای کمک به شکل‌گیری خاطرات جدید به کار گرفته نشوند، غیرفعال می‌مانند. 

این سیناپس‌های خاموش ممکن است بینشی را در مورد اینکه چگونه مغز بزرگسالان می‌تواند به طور مداوم خاطرات جدید ایجاد کند و اطلاعات جدیدی را بدون نیاز به تغییر سیناپس‌های معمولی قدیمی خود به دست آورد، ارائه دهد.

"دیمیترا واردالاکی"(Dimitra Vardalaki) دانشجوی کارشناسی ارشد ام آی تی و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: این سیناپس‌های خاموش به دنبال اتصالات جدید هستند و زمانی که اطلاعات مهم جدید ارائه می‌شود، ارتباطات بین نورون‌های مربوطه تقویت می‌شود. این امر به مغز اجازه می‌دهد تا بدون بازنویسی خاطرات مهم ذخیره‌شده در سیناپس‌های بالغ که تغییر آنها سخت‌تر است، خاطرات جدیدی ایجاد کند.

در این مطالعه، دانشمندان صراحتا به دنبال سیناپس‌های خاموش نبودند. در عوض، آنها در حال بررسی یک نتیجه جذاب از یک آزمایش قبلی در آزمایشگاه هارنت(مارک هارنت، دانشیار علوم مغز و شناختی) بودند. در آن مطالعه، نویسندگان نشان دادند که چگونه دندریت‌ها، که شبیه آنتن‌ها هستند و از نورون‌ها سرچشمه می‌گیرند، می‌توانند ورودی سیناپسی را بسته به جایی که در یک نورون قرار دارند، متفاوت پردازش کنند.

برای تعیین اینکه آیا این می‌تواند به توضیح تغییرات در رفتار آنها کمک کند، دانشمندان تلاش کردند تا گیرنده‌های انتقال دهنده عصبی را در شاخه‌های مختلف دندریتیک به عنوان بخشی از آن مطالعه بررسی کنند. آنها با استفاده از روشی به نام IMAP(تحلیل بزرگنمایی پروتئوم با حفظ اپی توپ) به این امر دست یافتند. این روش امکان انبساط فیزیکی نمونه‌های بافت را فراهم می‌کند و به دنبال آن پروتئین‌های خاص را برچسب‌گذاری می‌کند تا تصاویری با وضوح بسیار بالا ارائه کند.

هارنت گفت: در حالی که مشغول تصویربرداری بودیم، به کشف شگفت انگیزی دست یافتیم. اولین چیزی که دیدیم و فوق‌العاده عجیب بود و انتظارش را نداشتیم، حضور فیلوپودیا(Filopodia) در همه جا بود.

فیلوپودیا برآمدگی‌های غشایی نازکی هستند که از دندریت‌ها خارج می‌شوند. دانشمندان قبلا آنها را دیده بودند، اما کاری که آنها انجام می‌دهند نامشخص است زیرا آنها به قدری کوچک هستند که با استفاده از تکنیک‌های تصویربرداری سنتی دیدن آنها دشوار است.

به دنبال این کشف، تیم ام آی تی از فناوری IMAP برای جستجوی فیلوپودیا در مناطق اضافی مغز بزرگسالان استفاده کرد. در کمال تعجب آنها فیلوپودیا را در سطحی ۱۰ برابر بیشتر از آنچه قبلا در قشر بینایی موش و سایر نواحی مغز مشاهده شده بود، کشف کردند. علاوه بر این، آنها دریافتند که فیلوپودیا فاقد گیرنده‌های AMPA است، اما گیرنده‌های NMDA دارند که گیرنده‌های انتقال دهنده عصبی هستند.

یک سیناپس فعال معمولی هر دوی این گیرنده‌ها را دارد که به انتقال دهنده عصبی گلوتامات متصل می‌شوند. گیرنده‌های NMDA معمولا برای ارسال سیگنال‌ها نیاز به همکاری با گیرنده‌های AMPA دارند زیرا یون‌های منیزیم گیرنده‌های NMDA را در پتانسیل استراحت طبیعی نورون‌ها مسدود می‌کنند. بنابراین، وقتی گیرنده‌های AMPA وجود نداشته باشند، سیناپس‌هایی که فقط گیرنده‌های NMDA دارند، نمی‌توانند در امتداد جریان الکتریکی عبور کنند و به آنها خاموش می‌گویند.

دانشمندان روش آزمایشی معروف به "patch clamping" را برای بررسی احتمال اینکه این فیلوپودیا سیناپس‌های خاموش هستند، آزمایش کردند. با شبیه‌سازی آزادسازی انتقال دهنده عصبی گلوتامات از یک نورون مجاور، آنها می‌توانند فیلوپودیای خاصی را تحریک کنند و همزمان فعالیت الکتریکی تولید شده در آنجا را زیر نظر بگیرند.

دانشمندان از این تکنیک برای یافتن اینکه گلوتامات هیچ سیگنال الکتریکی در فیلوپودیوم دریافت کننده ورودی تولید نمی‌کند، استفاده کردند، مگر اینکه گیرنده‌های NMDA به طور آزمایشی مسدود شده باشند.

دانشمندان خاطرنشان کردند: این به شدت از این نظریه حمایت می‌کند که فیلوپودیا سیناپس‌های خاموش در مغز را نشان می‌دهد.

دانشمندان نشان دادند که با ترکیب انتشار گلوتامات با جریان الکتریکی که از بدن نورون می‌آید، می‌توان این سیناپس‌های خاموش را روشن کرد. این تحریک ترکیبی منجر به تجمع گیرنده‌های AMPA در سیناپس خاموش می‌شود و به آن اجازه می‌دهد ارتباط قوی با آکسون مجاور آزاد کننده گلوتامات ایجاد کند.

واقعیت جالب این است که تبدیل این سیناپس‌های خاموش به سیناپس‌های فعال بسیار ساده‌تر از تغییر سیناپس‌های بالغ بود. جستجو برای این سیناپس‌های خاموش در بافت مغز انسان در حال حاضر در حال انجام است. علاوه بر این، آنها می‌خواهند بررسی کنند که چگونه پیری و بیماری‌های عصبی و همچنین سایر متغیرها ممکن است بر تعداد یا عملکرد این سیناپس‌ها تأثیر بگذارند.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: سیناپس انتقال دهنده عصبی جام جهانی ۲۰۲۲ قطر قیمت طلا انتقال دهنده عصبی گیرنده های NMDA سیناپس ها گیرنده های AMPA گیرنده ها ام آی تی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۵۲۹۳۶۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

آلارم آیفون ممکن است شما را از خواب بیدار نکند

ایتنا - آیا شما از کاربران آیفون هستید و متوجه شده‌اید که زنگ ساعت شما طبق برنامه به صدا در نیامده است؟ اما بدانید که شما تنها نیستید!
آیا شما از کاربران آیفون هستید و متوجه شده‌اید که زنگ ساعت شما طبق برنامه به صدا در نیامده است؟ اما بدانید که شما تنها نیستید! در چند روز گذشته بسیاری از کاربران گزارش داده‌اند که آلارم آیفون آنها زنگ نمی‌خورد. اپل این مشکل را پذیرفته است و در حال حاضر روی رفع آن کار می کند.

آلارم‌های بی‌صدا
به نظر می‌رسد این مشکل مربوط به برنامه ساعت در آیفون باشد، جایی که آلارم‌ها به طور خودکار خاموش یا بی‌صدا می شوند و به کاربران هشدار نمی‌دهند. از آنجایی که بسیاری از مردم برای بیدار شدن در صبح به ساعت‌های زنگ دار متکی هستند  وجود این باگ ممکن است بخشی از زندگی کاربران را مختل کند.

اپل گفت که از این موضوع آگاه است، اگرچه مشخص نیست چند نفر تحت تأثیر این باگ قرار گرفته‌اند یا چه دستگاه‌هایی درگیر هستند. 

این شرکت از اظهار نظر در مورد اینکه آیا ویژگی «آگاهی توجه» دلیل مشکل هشدار بوده است یا خیر، خودداری کرد.

 

علت مشکل
در حالی که اپل علت دقیق این مشکل را فاش نکرده است، چندین ویدیوی کوتاه در پلتفرم‌هایی مانند اینستاگرام و تیک‌تاک نشان می‌دهد که این خطا توسط ویژگی «آگاهی توجه» در آیفون ایجاد می‌شود.

این ویژگی رفتار دستگاه را بر اساس اینکه کاربر به صورت فعال با گوشی درگیر است، مانند کاهش صدای هشدارها و کم نشدن روشنایی صفحه، تغییر می‌دهد.

این قابلیت به طور پیش فرض در آیفون‌ها فعال است، اما می توان آن را به صورت دستی خاموش کرد. با این حال، انجام این کار به این معنی است که گوشی برخی از ویژگی‌ها را ارائه نخواهد کرد.

همچنین مشخص نیست که غیرفعال کردن این ویژگی، مشکل هشدار را حل کند یا خیر. تا زمانی که اپل راه حلی را منتشر نکند، بهتر است که آلارم‌های خود را روی آلارم قدیمی‌تان ایمن بیشتری تنظیم کنید. بعید است این دستگاه خاموش شود مگر اینکه باتری تمام شود.